[发明专利]待移动载荷的驱动和导向复合系统

说明书

本发明涉及一种用于待移动载荷的驱动和导向复合系统，带一个无活塞杆的压力介质缸，特别是气动缸，至少一个活塞可以在它的缸体内纵向移动，活塞穿过缸体的一个单独密封的纵向槽与待移动的载荷共同作用，此载荷通过滚轮在压力介质缸的纵向可移动地支承。

例如由EP0645544已知一个这种类型的系统，其中承载滚轮的导轨做在压力介质缸的同一个型材上并在它的下方加工出来。从气缸本身内的无活塞杆活塞出发穿过一个单独密封的纵向槽伸出一个传递力的元件，它作用在支承滚轮的托架上，载荷同样也挂在它上面。但是与常用的、带有与压力介质缸分开制造的、在安装时装在它上面的承受力的滚轮导轨结构不同的略为紧凑的结构和系统构件数量的减少换来的是很结实和沉重的气缸管-导轨复合型材非常昂贵的制造费用。按WO94/27017的门操作装置的无活塞杆结构原理上也一样，它也具有同样的缺点。

因此本发明的目的是设计一种开头所述这一类型的系统，它在结构尽可能紧凑和简单的同时结构较轻。

按照本发明这个目的这样来解决，滚轮位于压力介质缸的内部，它的内壁用作滚轮的导轨。因此压力介质缸外形尺寸本身便确定了驱动和导向系统的结构尺寸，它由于取消了在它外侧上的承载滚轮的导轨可以比迄今为止的系统小许多，当然如果承受的载荷比较大在这种情况下压力介质缸必要时必须做得比通常厚一些。但是在任何情况下，即使厚一些，单独的不带外部导轨的压力介质缸的制造要比气缸和导轨复合型材(不管是一体的还是装配的结合)的制造简便、快捷和经济得多。

如果按照本发明的另一个特征滚轮固定或者支承在活塞上，这展现出一种结构简单和功能可靠的方案，在这种方案中导向和驱动元件也可以一起安装和拆卸。但是对于一定的应用场合载荷安装在压力介质缸内在活塞前后运动的带滚轮的托架上，而移动作用则通过活塞在托架上直接或间接的作用或者载荷本身引起，是有好处的。

滚轮位于活塞密封的末端之间这种优良的结构在制造、装配和维护时特别方便。特别是在滚轮直接装在活塞本身上时，活塞和滚轮可以作为一个单独的、紧凑的构件安装以及必要时进行更换。这种结构形式也允许压力介质缸相对于活塞的工作行程最好地充分利用其结构长度。但是当然也可以想象这样的结构，其中一部分或者全部滚轮位于活塞之外。

为了避免气缸内壁表面还有滚轮的导轨面过大的应力，并最佳地充分利用用作支承作用的表面，滚轮的导轨面基本上做成它在压力介质缸内壁上的支承区的互补面。这意味着，滚轮在其整个宽度上最好贴合在圆柱形内壁上并把力分摊在尽可能大的表面上。这里通过压力介质缸内壁的弯曲同时也对活塞或一般来说支承滚轮的构件作用一个回复到中间位置的力。

滚轮装置相对于压力介质缸-载荷布局的纵向中间平面对称分布是有利的，这样不会出现改变圆柱形管上纵向槽宽度的力矩。最好滚轮装置的对称平面就是那个力的方向所在的纵向中心平面，由于载荷通过滚轮可移动地支承，力作用在这些滚轮上。在载荷垂直悬挂在压力介质缸之下时在这种特殊情况下这是一个通过滚轮装置中心的垂直平面。

为了避免由于作用力之间的距离而出现的在圆柱形管内部妨碍活塞运动轻便性的歪斜(Verkanten)最好考虑滚轮装置对称于活塞的纵向中心线。

按照本发明一个附加的特征滚轮相对于活塞横向中心平面以上的一部分以及在中心平面以下的另一滚轮部分贴合在压力介质缸内壁上，还可以加强这种优良的效果。由此使活塞或滚轮装置轴线准确地平行于压力介质缸移动，这对于活塞的密封也是有利的。

按本发明的用于双驱动、例如双门的系统可以特别优良地用在这样一种结构形式中，其中压力介质缸通过至少一个中间盖板分为至少两个缸腔，其中每个缸腔做成按上述各章节内容的至少一种的系统。

在下面的叙述中参照优选实施例的附图对本发明作较详细的说明。

其中图1表示用于按本发明的驱动和导向系统的活塞沿载荷方向的顶视图；图2是图1活塞的一个侧视图；图3表示通过活塞的、基本上沿纵向中心平面的、高度为图1中III-III线的纵剖面；图4a和图4b表示通过按本发明的具有图1至3的活塞的驱动和导向系统在图3的a-a或b-b线高度处的横截面。图5表示按本发明的用于双门的系统的一种扩展的结构形式的纵剖面。